هل توجد أحواض مغناطيسية معزولة؟

إن وجود جسيمات أحاديات مغناطيسية معزولة تحمل شحنة مغناطيسية واحدة (القطب الشمالي أو الجنوبي)-يثير أحد أكثر الألغاز التي لم يتم حلها في الفيزياء. في حين أن المغناطيسات اليومية تظهر دائمًا قطبين ، فقد سعت الأطر النظرية والجهود التجريبية منذ فترة طويلة لتحديد ما إذا كانحرالأحواد موجودة في الطبيعة.

يعود تاريخ المفهوم إلى عام 1931 ، عندما اقترح بول ديراك أن ميكانيكا الكم يسمح بتحديد الأحاديات إذا كانت الشحنة المغناطيسية كمية. ربط عمله بوجودهم بالتكميات الملحوظة للشحنة الكهربائية-تلميحًا محيرًا بأن الأحكام قد تحل الألغاز الأساسية. في وقت لاحق ، تنبأت النظريات الموحدة في السبعينيات (الشجاعة) بأحواد ثقيلة في الظروف العالية للطاقة في الكون المبكر. تشير نظرية الأوتار وأنظمة بعض المواد المكثفة (على سبيل المثال ، الجليد الدوراني) أيضًا إلى ظواهر تشبه أحادي القطب ، على الرغم من أنها جسيمات شبه ناشئة ، وليس جزيئات أولية.

لا يوجد اكتشاف مونوبول مؤكد حتى الآن. تشمل الجهود الرئيسية:
- كاشفات الأشعة الكونية(على سبيل المثال ، Moedal في CERN): البحث عن أحواض محاصرة في المواد.
- مسرعات الجسيمات: البحث عن إنتاج أحادي القطب في تصادمات الطاقة العالية (محدودة بسبب قيود الطاقة).
- الملاحظات الفيزيائية الفلكية: مراقبة إشارات تحلل البروتون الناجم عن أحادي القطب في كاشفات النيوترينو مثل Icecube.

إذا تم اكتشافها ، فإن Monopoles سيفعل:
- التحقق من صحة الشجاعة وصقل نماذج تطور الكون.
- شرح تقدير كمية الشحن عبر حالة dirac.
- تقديم نظرة ثاقبة للتضخم الكوني ، حيث ساعدت حدود كثافة أحادية القطب في تحفيز نظرية التضخم.

لا يزال معظم الفيزيائيين متشككين بسبب عدم وجود أدلة ، لكن البحث مستمر. تستهدف التجارب الآن أخف وزنا ،كسورالأحكام التي تنبأت بها بعض نظريات النموذج القياسي. على الرغم من أنه لم يستبعد بعد ، إلا أن وجودهم-إذا أثبتت ثورة في فيزياء الجسيمات وعلم الكونيات.

باختصار ، لا تزال الأحاديات المغناطيسية بعيدة المنال. سيكون اكتشافهم جائزة نوبل. يستمر غيابهم في تشكيل الابتكار النظري. في الوقت الحالي ، يحافظ الكون على هذا السر.